(57)【要約】【課題】  本発明の課題は、トンネル内や冬季の降雪地帯など、光が当たらない場所に簡便に設置できる自発光道路標識を実現することである。【解決手段】  解決手段は、本体に一次電池と発光手段を備えるとともに、本体を構成する筐体の一部または全部に金属を用い、当該金属が一次電池の負極側電極を兼用していることを特徴とする自発光道路標識とすることである。具体的には、筐体がアルミニウムまたはアルミニウム合金製の下容器と上容器を備え、上容器の内側には発光手段を、外側下面には正極をそれぞれ配置し、下容器内に充填材と電解液を収容するとともに下容器を負極電極とした構造とし、充填材として、少なくとも活性炭、二酸化マンガン、多孔質セラミックから選ばれた１種または２種以上を組み合わせた物質を用い、電解液として、少なくともナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、アルミニウム、亜鉛、鉄の塩素化合物、硫酸化合物、硝酸化合物から選ばれた１種または２種以上を組み合わせた物質を含む水溶液を用いるとよい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体に一次電池と発光手段を備えるとともに、本体を構成する筐体の一部または全部に金属を用い、当該金属が一次電池の負極側電極を兼用していることを特徴とする自発光道路標識。
【請求項２】
筐体がアルミニウムまたはアルミニウム合金製の下容器と上容器を備え、上容器の内側には発光手段を、外側下面には正極をそれぞれ配置し、下容器内に充填材と電解液を収容するとともに下容器を負極電極とした請求項１記載の自発光道路標識。
【請求項３】
充填材として、少なくとも活性炭、二酸化マンガン、多孔質セラミックから選ばれた１種または２種以上を組み合わせた物質を用い、電解液として、少なくともナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、アルミニウム、亜鉛、鉄の塩素化合物、硫酸化合物、硝酸化合物から選ばれた１種または２種以上を組み合わせた物質を含む水溶液を用いた請求項１または２記載の自発光道路標識。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、発光ダイオードなどを用いた自発光道路標識における、長期安定的電源の確保に関する技術である。具体的には、メンテナンスフリーで、長時間発光ダイオードを動作させることができる自発光道路標識の構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  一般国道や高速道路には、カーブサインや路肩表示灯など、自発光の道路標識が多く設置されている。これは夜間における事故防止を目的としたものである。これには、発光ダイオード式が最も多く採用されている。その理由は、▲１▼消費電流が少なく、▲２▼蓄電池やコンデンサーを使った太陽電池システムで稼働可能、▲３▼したがって新たな電線設置工事が不要、というものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  しかし、現在の発光ダイオード式の自発光道路標識は、トンネル内や降雪地帯には設置できないという技術的障害がある。その理由は、十分な光量が確保できないことから、蓄電池やコンデンサーを充電できないからである。太陽電池式で光量が確保できないことは致命的である。したがって現在の自発光式道路標識は、肝心かなめの場所には設置できないものである。トンネル内は暗くて危険であり、また降雪地帯では、路肩の位置がわかりづらいなどの危険要因が多いため、これらは、最も自発光道路標識の設置が望まれるところだからである。
このような場所には、太陽電池式に代わって商用電源式で設置することもできるが、新たな電源工事が必要となり、莫大な費用を要することから現実的には不可能である。
本発明は、このような課題を解決するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】  上記課題は、本体に一次電池と発光手段を備えるとともに、本体を構成する筐体の一部または全部に金属を用い、当該金属が一次電池の負極側電極を兼用していることを特徴とする自発光道路標識とすることで解決できる。【０００５】  具体的には、筐体がアルミニウムまたはアルミニウム合金製の下容器と上容器を備え、上容器の内側には発光手段を、外側下面には正極をそれぞれ配置し、下容器内に充填材と電解液を収容するとともに下容器を負極電極とした自発光道路標識とすればよい。【０００６】  さらに具体的には、充填材として、少なくとも活性炭、二酸化マンガン、多孔質セラミックから選ばれた１種または２種以上を組み合わせた物質を用い、電解液として、少なくともナトリウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム、アルミニウム、亜鉛、鉄の塩素化合物、硫酸化合物、硝酸化合物から選ばれた１種または２種以上を組み合わせた物質を含む水溶液を用いた自発光道路標識とすればよい。
【発明の効果】
【０００７】  自発光標識の本体がそのまま大容量一次電池となり、発光ダイオードを１年〜３年という長期にわたって発光させ続けることが可能となる。その理由は、一次電池として広く普及している乾電池の電極材料である亜鉛は２価であるのに対して、アルミニウムは３価であり、１原子がイオン化するときに発生する電子の数が、亜鉛の１．５倍となるからである。また上記充填材の組み合わせにより、さらに長期間の使用が可能となる。上記充填材は、酸素の供給源だからである。本発明の一次電池部分は、金属−空気電池である。
本発明の自発光道路標識を用いると、当然、電線工事は不要である。現在普及している道路標識とまったく同一の製品形態が可能であり、運搬、設置、その他障害になる要素はまったく存在しない。もともと多くの道路標識は、形状精度の確保と耐候性の向上を目的に、アルミニウムダイキャストが広く用いられているので、本発明の実施には極めて好都合である。さらに、上記電解液とすることで、マイナス３０℃程度の低温でも動作可能である。最も普及している一次電池である乾電池は、マイナス１０℃以下では動作しない。また、電解液が金属塩なので、万が一事故によって破損しても危険性はない。特に塩化カルシウムは、融雪剤に用いられる材料なので、低温動作と安全性の両立という観点から好都合である。これに対して現在の太陽電池式の自発光道路標識は、二次電池の電解液が硫酸なので、危険である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】  負極にアルミニウム、正極にパラフィンを含浸させたグラファイト、充填材に二酸化マンガンと破砕活性炭、電解液に塩化カルシウム水溶液を用いることが最良の形態の一つである。他の材料でも、特性上の差がない好ましい結果が得られる。構造は図１に示す。図１は、単一セルの構造例であるが、適宜２セル以上で、直列または直並列構造をとることも可能である。直列にするには、セルの配置として上下方向、横方向のいずれでもよい。図２は横方向の構造例である。どちらの実施例も、自発光式道路鋲の例である。
【実施例】
【０００９】  図１は、単一セルでの構成例である。本体１に一次電池３と発光手段５を備えるとともに、本体１を構成する筐体７の一部または全部に金属を用い、当該金属が一次電池の負極側電極９を兼用していることを特徴とする自発光道路標識１１である。
具体的には、アルミニウムまたはアルミニウム合金製の下容器１３と合成樹脂製上容器１５を備え、上容器１５の内側には発光手段１７を、外側下面には正極１９をそれぞれ配置し、下容器内１３に充填材２１と電解液（図示できず）を収容するとともに下容器１３を負極電極（１３と一体）とした自発光道路標識とすればよい。【００１０】  さらに構造を具体的に説明する。上容器１５は上カバー２３と下基材２５からなり、下基材２５に正極１９が取り付けられる。発光手段５は、発光回路と発光手段１７としての発光ダイオード（いずれも図示せず）を含み、外から光が見えるよう、発光ダイオード部分は透明である。
下容器１３（負極）からはネジ２７、正極１９からはネジ２９を解して電流を取り出す。他のネジ３１・・は固定用であり、機械的機能のみである。３３・・・は液漏れ防止用のＯリング、３５は下容器１３に設けられた空気孔である（左右同様）。また図２は、横方向にＡとＢで示す２セルを設け、直列にした実施例である。ＡとＢは同一構造である。
【産業上の利用可能性】
【００１１】  以上の説明のように、本発明は、現在広く普及している自発光道路標識が容易に設置できない場所に対して、新たに、極めて有効な便益を提供するものであり、産業財として製造・販売可能であるから、産業上の利用可能性はなんら問題ない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】  本発明の自発光道路標識の構造例を示した断面図である。
【図２】  本発明の自発光道路標識の別構造例を示した断面図である。
【符号の説明】
【００１３】１  本体
３  一次電池
５  発光手段
７  筐体
９  負極側電極
１１  自発光道路標識
１３  下容器
１５  上容器
１７  発光手段
１９  正極
２１  充填材
２３  上カバー
２５  下基材
２７  ネジ（負極用）
２９  ネジ（正極用）
３１  ネジ（機械的機能）
３３  Ｏリング
３５  空気孔
Ａ，Ｂ  セル
【図１】
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【図２】
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